優化實驗教學培養學生科學素質

周秀輝

摘要：物理是一門以實驗為基礎的科學，物理實驗對于發展學生的智能、培養學生的科學素質有著極其重要的作用，教師應積極優化實驗教學方式。從創設問題情境、優化實驗過程、改進質量評價方式三個方面，提出了優化實驗教學的幾點策略。

關鍵詞：物理實驗教學 科學素質 實驗氛圍

科學素質指了解必要的科學技術知識，樹立科學思想，崇尚科學精神，掌握基本的科學方法，并具有一定的應用科學處理實際問題的能力。《普通高中物理課程標準》在課程目標中明確提出，高中物理課程要以進一步提高學生的科學素質為宗旨，激發學生學習物理的興趣，尊重和促進學生個性發展，提高學生的科學探究能力，幫助學生獲得未來發展所必需的物理知識、技能和方法。新課標要求，改變傳統教學中死記硬背、機械訓練的刻板模式，倡導學生主動參與教學過程，樂于探究，培養學生收集和處理信息的能力。

物理實驗對于高中生認識和研究物理科學意義重大，它是學生獲取知識、進行創新的重要手段，是培養學生學習物理的興趣和科學態度的重要方法，是啟迪學生科學思維的重要途徑。各種類型的實驗在培養學生的科學素質上意義重大，無論是在知識的掌握方面，還是在培養能力、發展個性方面都能起到極其重要的作用。傳統的實驗教學存在諸多不足，如對實驗教學的重要性認識不足，實驗過程不夠規范有序，實驗教學沒有與德育相結合，等等。如何優化實驗教學培養學生的科學素質？筆者結合自己多年的實驗教學經驗，談談具體做法。

一、創設問題情境，營造實驗氛圍

傳統的實驗教學一般會在進行實驗前檢查預習情況，由教師演示強調實驗步驟、操作要點等，學生只會循規蹈矩的做，失去了主動探究的機會。教師必須改變傳統的刻板做法，注意營造課堂氛圍，通過巧妙的問題設置，創設富有啟發性、趣味性的問題情境，調動學生探究新知識的欲望，激發學生興趣，讓他們自己去做。這種方式可以留給學生更多的時間和空間，通過試驗驗證自己的想法，從而可以起到開拓思維、形成科學方法、提高科學素養的作用。著名教育家陳鶴琴指出：凡是兒童能夠自己想的，應該讓他們自己去想；凡是兒童自己能夠做的，應該讓他們自己去做。放手讓學生去發現問題、探究問題、分析問題并解決問題，在保證實驗安全的前提下最大程度的允許他們按照自己的方案進行探究，讓學生在探究問題的過程中經受挫折的磨練，可以培養學生堅忍不拔的意志品質，并能最大程度地調動學生探究學習的主動性，使他們體驗到學習的樂趣和成功的喜悅。例如，在講授“電磁感應”這節時，教師可以先進行演示實驗，在鐵芯插入、拔出線圈的時候，當學生觀察到電流表偏轉的現象后，會激發他們強烈的探究欲望：明明沒有電源，那么眼前電流表偏轉的事實又該如何解釋？強烈的探求欲望被激發出來，能極大地調動學生探究新知識的欲望，激發他們學習的興趣。

二、優化實驗過程，改進設計思路

演示實驗具有鮮明性、生動性和真實性的特點，是激發學生學習興趣、培養學生觀察能力、培養學生嚴謹認真的科學態度和科學方法的重要手段。教師應充分利用好課堂演示實驗，培養學生認真嚴謹的科學態度和科學方法。物理課的演示實驗都具有基礎性、典型性、指導性的意義，要組織好演示實驗，教師首先要熟悉教材和實驗內容，其次讓學生明確實驗目的、所需原料及相關的操作步驟，并指導學生做好觀察和記錄，在觀看演示實驗的基礎上，引導學生縝密思考，得出相關結論。教師熟練的實驗操作技能，嚴肅認真的科學態度可以感化、影響學生，使學生形成嚴謹求實的科學精神和嚴肅認真的實驗態度。在教學中我們可以充分挖掘實驗素材，創設情景，有目的地設置疑問，讓學生帶著相應的問題去觀察、思考，激發學生的學習興趣，培養學生的觀察能力和思維能力。

盡管演示實驗意義重大，但它大多數是驗證性實驗，有不可避免的弊端。它被動地模仿前人已經做過的實驗過程，循規蹈矩，按部就班，在一定程度上會限制學生的探究能力。為彌補這一不足，應指導學生做好探究性實驗。教師給出課題、提出要求、準備好實驗儀器，由學生自行設計實驗方案和操作步驟，并獨立完成實驗任務。探究性實驗的整個過程要求學生有較多的思考和討論，學生始終處于一種主動探索知識的狀態，既可以學習科學知識，又可以提高實驗技能，還可以培養學生的科研能力和科學素質，對培養學生的創新能力也非常有利。探究性實驗教學，體現了“教為主導，學為主體”的教學原則，可讓學生在真實生動的實驗情景中，激發強烈的好奇心和求知欲，主動去思考直接感知的事實和獲得的信息，在探究中獲得物理知識，培養學生思維的獨立性、深刻性、創造性和批判性，大大提高實驗教學效率。

三、重視實驗過程，改進評價方式

使學生經歷和體驗獲得實驗結果的探索過程，比獲取所謂的“正確”的實驗結果更為重要。學生只有親身經歷過實驗的過程，才能對什么是科學，什么是科學知識有更為深刻的認識與理解。也只有親身經歷了這樣的過程，才能使學生受到科學方法和科學素質的訓練，形成科學的情感態度與價值觀。不重視過程的實驗只會把生動活潑的物理現象變成靜止的早有預期的“結論”，而且這個“結論”學生早已從教師的演示實驗和書本上知道，沒有任何懸念，引不起他們思維的積極性，也無法使學生享受到發現的快樂，感受到科學的魅力。由于實驗的結論和書本所講述的完全一致，學生無需為在實驗過程中所發現的或未曾預料的物理現象進行思考，也會因而失去了許多理解物理的機會。

科學課程的評價應起到促進學生形成與發展科學素養的作用，既關注學生學習的結果，更要關注他們學習的過程。物理課程的評價，應把只注重結果的單一性評價，轉變為既重視實驗過程又重視實驗結果的雙重性評價。把探究的過程、創新的成果作為評價的一個重要組成部分，對每一位學生都依據其進行實驗探究的情況，實行定性與定量評價相結合的辦法，引導學生樹立科學探究的習慣。